
1.科學家通過模擬實驗探究細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P系。實驗過程:將3塊邊長分別為1 cm、2 cm、3 cm含有酚酞的瓊脂塊,浸泡在NaOH溶液中,10 min后取出,切成兩半,每塊上NaOH擴散的深度如圖中陰影所示(瓊脂塊中數(shù)據(jù)表示未被擴散部分的長度)。關于該實驗及相關推論的敘述正確的是( )
A.本實驗自變量是不同大小的瓊脂塊,因變量是NaOH進入瓊脂塊的深度
B.NaOH在邊長為1 cm的瓊脂塊內(nèi)擴散的速率最大
C.通過本模擬實驗可說明,細胞體積越小,其相對表面積越小,物質(zhì)運輸?shù)男示驮礁?br>D.NaOH擴散進瓊脂塊的體積與瓊脂塊總體積之比可以反映細胞的物質(zhì)運輸效率
2.科學家用32P標記的磷酸鹽浸泡蠶豆幼苗,追蹤放射性的去向以研究蠶豆根尖細胞分裂情況,得到根尖細胞連續(xù)分裂的時間(單位:h)數(shù)據(jù)如下圖所示。相關敘述正確的是( )
A.de階段發(fā)生遺傳物質(zhì)的平均分配
B.bc階段結(jié)束時DNA含量增加一倍
C.cd階段完成與DNA復制有關的蛋白質(zhì)的合成
D.一個細胞周期(可表示為cd+de)為17.3 h
3.如圖表示某高等植物細胞有絲分裂過程中染色體的行為變化,下列分析錯誤的是( )
A.e過程著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍B.a~b過程發(fā)生了中心粒的倍增
C.b~c過程核膜逐漸解體D.d時期染色體的著絲粒可能排列在赤道板上
4.下圖是在高倍顯微鏡下看到的植物細胞有絲分裂裝片的視野,數(shù)字為細胞標號。下列分析正確的是( )
A.DNA分子的復制發(fā)生在①所示的時期B.高爾基體的活動明顯增強是在②所示的時期
C.觀察染色體的最佳時期是③所示的時期D.④的染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)之比為1︰1
5.人體骨髓中存在少量屬于多能干細胞的間充質(zhì)干細胞(MSC),如圖為MSC分裂、分化成多種組織細胞的示意圖,下列敘述錯誤的是( )
A.人體其他組織細胞中的RNA和MSC中的不完全相同
B.MSC不斷增殖分化的過程中,發(fā)生了基因選擇性表達
C.當MSC中的所有基因都不能表達時,表明細胞開始凋亡
D.人體內(nèi)不同誘導因素使MSC分化形成不同類型的細胞
6.細胞衰老是機體在退化時期生理功能下降和紊亂的綜合表現(xiàn),是不可逆的生命過程。最新研究表明,現(xiàn)代人類面臨著三種衰老:生理性衰老(隨著年齡增長所出現(xiàn)的生理性退化)、病理性衰老(即早衰,由于內(nèi)在或外在的原因使人體發(fā)生病理性變化,使衰老現(xiàn)象提前發(fā)生)及心理性衰老(由于精神或體力負擔過重而導致過早衰老,常表現(xiàn)為“未老先衰”)。下列有關敘述錯誤的是( )
A.衰老細胞的核膜內(nèi)折、染色質(zhì)收縮、細胞核體積增大
B.“早衰”及“未老先衰”說明環(huán)境因素會影響細胞衰老
C.衰老細胞中某些酶的活性會上升,細胞膜通透性改變
D.老年人頭發(fā)變白的原因是細胞內(nèi)不能合成酪氨酸酶
7.如圖為動物機體的細胞凋亡及清除示意圖。據(jù)圖分析,不正確的是( )
A.①過程表明細胞凋亡是特異性的,體現(xiàn)了生物膜的信息傳遞功能
B.細胞凋亡過程中有新蛋白質(zhì)合成,體現(xiàn)了基因的選擇性表達
C.②過程中凋亡細胞被吞噬,表明細胞凋亡是細胞被動死亡過程
D.凋亡相關基因是機體固有的,在動物生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用
8.中山大學顏光美教授課題組研究發(fā)現(xiàn),天然病毒M1能選擇性地感染并殺傷肝癌細胞、直腸癌細胞等多種體外培養(yǎng)的癌細胞,對正常細胞無毒副作用。其主要機理是M1的選擇性攻擊依賴于對ZAP蛋白缺失的識別,而人類的癌細胞廣泛缺乏ZAP蛋白。下列敘述錯誤的是( )
A.原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變會導致癌細胞的產(chǎn)生
B.ZAP蛋白是由天然病毒M1的遺傳物質(zhì)在癌細胞中控制合成的
C.癌細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少使得其容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移
D.正常細胞有ZAP蛋白可能是天然病毒M1對其無毒副作用的原因
二、多選題
9.在人體骨髓中,造血干細胞可以形成紅細胞、白細胞等血細胞。下列說法正確的是( )
A.造血干細胞形成不同類型血細胞的過程一般是不可逆的
B.造血干細胞能通過有絲分裂進行增殖而實現(xiàn)自我更新
C.理論上人體成熟的紅細胞和白細胞都具有細胞的全能性
D.紅細胞因細胞衰老導致細胞核逐漸退化并從細胞中排出
10.秀麗隱桿線蟲的成蟲總共只有959個體細胞,整個身體呈透明狀,易于觀察個體的整個發(fā)育過程。最為重要的是,在發(fā)育成熟的過程中,該種線蟲有131個細胞將通過細胞凋亡的方式被去除,因此它作為細胞凋亡的研究材料,在細胞凋亡的研究中發(fā)揮了極其重要的作用。科學研究發(fā)現(xiàn),四種基因控制著秀麗隱桿線蟲細胞凋亡的啟動,四種基因的表達產(chǎn)物EGL-1、CED-9、CED-4、CED-3之間的關系如圖。以下相關說法錯誤的是( )
A.正常情況下,發(fā)生凋亡的細胞內(nèi)基因進行選擇性表達
B.若CED-9基因發(fā)生突變而不能表達,會引起細胞癌變
C.細胞凋亡過程中,細胞的遺傳物質(zhì)、形態(tài)和結(jié)構都發(fā)生改變
D.EGL-1不解除抑制,細胞凋亡啟動,染色質(zhì)DNA的降解可作為判定細胞凋亡的特征
11.自由基學說是解釋細胞衰老的一種假說。下圖是自由基學說示意圖,下列說法正確的是( )
A.過多的自由基可能導致細胞發(fā)生癌變
B.②過程可能導致細胞破裂,失去活性
C.若體內(nèi)自由基不能及時清除,可導致衰老速度進一步加快
D.③過程使蛋白質(zhì)活性降低,導致線粒體內(nèi)葡萄糖分解速度減慢
12.細胞的有絲分裂是一個連續(xù)變化的過程,包括分裂間期和分裂期兩個階段。下列關于細胞有絲分裂的說法,正確的是( )
A.在分裂間期的細胞中存在調(diào)控核DNA復制的因子
B.細胞在有絲分裂過程中可發(fā)生染色體結(jié)構變異與數(shù)目變異
C.通常情況下,細胞的有絲分裂與分化不會改變個體的基因型
D.人體細胞的有絲分裂過程不受原癌基因與抑癌基因的調(diào)控
13.為探究不同濃度的苦參多糖對人肺癌細胞增殖、凋亡的影響,某研究小組選取適量人肺癌細胞等分為四組,放在相同且適宜的條件下,進行不同的處理,測定各組細胞中Bcl-2基因的相對表達量,已知Bcl-2基因為癌基因,具有抑制細胞凋亡的作用,實驗結(jié)果如下:
根據(jù)實驗結(jié)果,下列說法正確的是( )
A.肺癌細胞膜上糖蛋白增多,容易擴散轉(zhuǎn)移
B.隨著苦參多糖濃度的增加,對肺癌細胞增殖的抑制作用增強
C.肺癌細胞的凋亡是基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程
D.Bcl-2基因的相對表達量越高,肺癌細胞的抗凋亡能力越強
14.如圖表示細胞的生命歷程,其中甲~辛表示相關生理過程。下列描述錯誤的是( )
A.乙過程中細胞的遺傳物質(zhì)一般不發(fā)生改變
B.丙過程的發(fā)生是抑癌基因突變成原癌基因并表達的結(jié)果
C.丁過程與基因表達有關,只發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中
D.己過程中細胞內(nèi)水分減少,細胞核體積變小
三、讀圖填空題
15.中國水仙是傳統(tǒng)觀賞花卉,由于其高度不育,只能進行無性繁殖,品種稀少。為了探究中國水仙只開花不結(jié)實的原因,有研究者開展了染色體分析實驗,先制作了臨時裝片進行鏡檢、拍照,再對照片中的染色體進行計數(shù)、歸類、排列,主要流程如下:
請回答下列問題。
(1)選取新生根尖作為實驗材料的主要原因是_____。
(2)實驗過程中用1ml·L-1鹽酸解離的時間不能太短,防止_____,蓋上蓋玻片后,_____,然后用拇指_____。
(3)該實驗采用卡寶品紅作為染色劑,與卡寶品紅具有相似作用的試劑有_____(填序號)。
①吡羅紅甲基綠染色劑 ②醋酸洋紅液 ③龍膽紫溶液 ④秋水仙素溶液
(4)鏡檢時,不能直接用高倍顯微鏡觀察,因為高倍鏡_____。鏡檢時,應選擇處于_____分裂_____期且染色體_____的細胞進行拍照。
(5)根據(jù)如圖核型分析結(jié)果,得出推論:中國水仙只開花不結(jié)實的原因是_____。
(6)若選用花瓣作為實驗材料重復上述實驗,進一步驗證上述推論,是否可行?_____。理由是_____。
參考答案
1.答案:D
解析:本題考查探究細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P系的實驗。本實驗的自變量是不同大小的瓊脂塊,以此來模擬細胞大小,因變量是NaOH擴散進瓊脂塊的體積與瓊脂塊總體積之比,NaOH進入瓊脂塊的深度相同,A錯誤;NaOH在每一塊瓊脂塊內(nèi)擴散的速率是完全相同的,B錯誤;通過計算可知,邊長為1 cm的瓊脂塊,NaOH擴散的體積與整個瓊脂塊的體積之比最大,物質(zhì)運輸效率最高,故該實驗說明細胞體積越小,其相對表面積越大,物質(zhì)運輸?shù)男示驮礁撸珻錯誤;NaOH擴散進瓊脂塊的體積與瓊脂塊總體積之比可以反映細胞的物質(zhì)運輸效率,D正確。
2.答案:B
解析:圖示ab、cd、ef為細胞分裂期,主要完成遺傳物質(zhì)的平均分配;bc、de為細胞分裂間期,主要完成DNA分子的復制和有關蛋白質(zhì)的合成,結(jié)果是DNA分子加倍。一個細胞周期包括分裂期和分裂間期可表示為de+ef或bc+cd,為17.3 h。
3.答案:B
解析:e過程著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍,平均分配到細胞兩極,屬于有絲分裂后期,A正確;a~b過程發(fā)生了DNA的復制,屬于分裂間期,高等植物細胞無中心體,B錯誤;b~c過程染色質(zhì)絲螺旋變粗,形成染色體,屬于有絲分裂前期,核膜逐漸解體,C正確;d時期染色體形態(tài)固定,數(shù)目清晰,著絲粒排列在赤道板上,D正確。
4.答案:D
解析:分析題圖可知,①細胞中染色體的著絲粒都排列在赤道板上,處于分裂中期;②細胞中染色體散亂分布,處于分裂前期;③細胞處于分裂間期;④細胞中著絲粒分裂,處于分裂后期。DNA分子的復制發(fā)生在分裂間期,即③細胞所示的時期,A錯誤;在植物細胞中,高爾基體與細胞壁的形成有關,因此高爾基體的活動明顯增強是在分裂末期,B錯誤;有絲分裂中期,細胞中染色體形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰,是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期,即①細胞所示的時期,C錯誤;④細胞處于分裂后期,此時細胞中染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)之比為1︰1,D正確。
5.答案:C
解析:本題考查細胞的分化、衰老和凋亡等知識。組織細胞是高度分化的細胞,由于分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達,所以干細胞與其分化成的組織細胞的DNA相同,而RNA不完全相同,A正確;細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果MSC不斷增殖分化的過程中,發(fā)生了基因選擇性表達,B正確;細胞凋亡是由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程,細胞凋亡過程中與凋亡相關的基因表達,C錯誤;在培養(yǎng)MSC(多能干細胞) 時,向培養(yǎng)液中加入分化誘導因子,如丁酰環(huán)腺苷酸等化學物質(zhì)時,可以誘導細胞向不同類型的組織細胞分化,D正確。
6.答案:D
解析:衰老細胞的核膜內(nèi)折、染色質(zhì)收縮、細胞核體積增大,A正確;細胞衰老不僅與基因有關,還會受到環(huán)境因素的影響B(tài)正確;衰老細胞中某些酶的活性不降反升,如合成與衰老有關物質(zhì)的酶活性增大,衰老細胞的細胞膜通透性發(fā)生改變物質(zhì)運輸速率降低,C正確;老年人頭發(fā)變白的原因與細胞內(nèi)酪氨酸酶的活性下降有關,并非不能合成酪氨酸酶,D錯誤。
7.答案:C
解析:①過程中凋亡誘導因子與膜特異性受體結(jié)合,表明細胞凋亡是特異性的,體現(xiàn)了生物膜的信息傳遞功能,A正確;細胞凋亡過程中有新蛋白質(zhì)合成,體現(xiàn)了基因的選擇性表達,B正確;②過程中凋亡細胞被吞噬,表明細胞凋亡是細胞自動死亡過程,C錯誤;凋亡相關基因在機體中本來就存在,在動物體生長發(fā)育過程中的不同時期選擇性表達,從而發(fā)揮重要作用,D正確。
8.答案:B
解析:A、原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變會導致癌細胞的產(chǎn)生,A正確;
B、由題干信息“人類的癌細胞廣泛缺乏ZAP蛋白”,說明正常細胞能夠合成ZAP蛋白,可見ZAP蛋白是正常細胞的遺傳物質(zhì)控制合成的,B錯誤;
C、癌細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少使得其容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移,C正確;
D、根據(jù)題干信息可知,正常細跑有ZAP蛋白可能使天然病毒M1對其無毒副作用的原因,D正確。
故選:B。
9.答案:AB
解析:本題考查細胞分化的相關知識。細胞分化的過程一般是不可逆的,A正確;造血干細胞能夠通過有絲分裂進行增殖而實現(xiàn)自我更新,B正確;人體成熟的紅細胞沒有細胞核,理論上不具有細胞的全能性,C錯誤;人體紅細胞中細胞核的排出不是細胞衰老導致的,而是結(jié)構與功能相適應的結(jié)果,即紅細胞排出細胞核后能夠留出更多的空間容納血紅蛋白,D錯誤。
10.答案:BCD
解析:本題考查細胞凋亡的機理等相關知識。根據(jù)圖示可知,四種基因控制著秀麗隱桿線蟲細胞凋亡的啟動,而凋亡過程也是細胞內(nèi)基因選擇性表達的過程,A正確;若CED-9基因發(fā)生突變而不能表達,則會使CED-4基因正常表達進而啟動細胞凋亡,而細胞癌變是由原癌基因和抑癌基因突變引起的,B錯誤;細胞凋亡過程中細胞的形態(tài)、結(jié)構會發(fā)生改變,遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變,C錯誤;由圖可知,EGL-1解除抑制后,細胞凋亡才能啟動,細胞凋亡后染色質(zhì)DNA降解,D錯誤。
11.答案:ABC
解析:本題考查自由基與細胞衰老和癌變的關系。根據(jù)題圖信息,自由基可以攻擊DNA,導致堿基對的替換、缺失等,若原癌基因、抑癌基因突變,則會導致細胞癌變,A正確;磷脂雙分子層為細胞膜結(jié)構的基本骨架,磷脂被攻擊可導致細胞膜破裂,B正確;通過①可知,自由基攻擊產(chǎn)生的磷脂分子可以使機體產(chǎn)生更多的自由基,會導致自由基的攻擊進一步加強,這是一個正反饋,進而使衰老速度進一步加快,C正確;有氧呼吸過程中線粒體利用的底物為丙酮酸,葡萄糖不在線粒體中分解,D錯誤。
12.答案:ABC
解析:在細胞有絲分裂間期,主要發(fā)生核DNA的復制、核基因的轉(zhuǎn)錄以及有關蛋白質(zhì)的合成,因此間期細胞中應存在相關的調(diào)控因子,A正確。在有絲分裂過程中,細胞內(nèi)可出現(xiàn)染色體斷裂,進而出現(xiàn)染色體結(jié)構變異;也會在后期發(fā)生染色體的異常分離,從而發(fā)生染色體數(shù)目變異,B正確。細胞有絲分裂能保持親子代細胞遺傳的穩(wěn)定性,細胞分化是細胞內(nèi)基因選擇性表達的結(jié)果,通常情況下,細胞的有絲分裂與分化不會改變個體的基因型,C正確。在人和動物細胞的染色體上普遍存在著原癌基因和抑癌基因。原癌基因主要負責調(diào)節(jié)細胞周期,控制細胞生長和分裂的進程;抑癌基因主要阻止細胞不正常的增殖。因此,細胞的增殖過程受原癌基因與抑癌基因的控制,D錯誤。
13.答案:BCD
解析:癌細胞膜上糖蛋白減少,容易擴散轉(zhuǎn)移,A錯誤;根據(jù)題表可知隨著苦參多糖濃度的增加和時間的延長,肺癌細胞的增殖率下降,凋亡率增加,Bcl-2基因的相對表達量降低,因此,苦參多糖濃度增加,對肺癌細胞的抑制作用增強,B正確;細胞凋亡是基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程,有利于生物體的生命活動,C正確;隨著Bcl-2基因的相對表達量升高,肺癌細胞的凋亡率降低,抗凋亡能力升高,D正確。
14.答案:BCD
解析:本題考查細胞分化、細胞癌變、細胞衰老等知識。圖中甲可表示細胞分裂,乙表示細胞分化,細胞分化過程史遺傳信息一般不發(fā)生改變,A正確;丙表示細胞癌變,細胞癌變是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變的結(jié)果,B錯誤;丁過程是細胞凋亡,可發(fā)生于個體發(fā)育的整個生命過程中,C錯誤;己過程為細胞衰老,衰老細胞內(nèi)水分減少,細胞體積變小,細胞核體積變大,D錯誤。
15.答案:(1)新生根尖分生區(qū)細胞分裂旺盛
(2)分生組織細胞不能相互分離;在蓋玻片上再加一片載玻片;輕輕按壓載玻片
(3)②③
(4)觀察范圍小,不易掃視整個裝片,不容易找到分生區(qū)細胞;有絲;中;形態(tài)、數(shù)目清晰
(5)中國水仙是三倍體,減數(shù)分裂時同源染色體聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常生殖細胞
(6)不可行;花瓣細胞已經(jīng)高度分化,不能進行有絲分裂,無法觀察到染色體的形態(tài)和數(shù)目
解析:(1)本實驗的目的是探究中國水仙只開花不結(jié)實與染色體之間的關系,實驗采用顯微觀察法,對實驗結(jié)果拍照,再對照片中的染色體進行計數(shù)、歸類、排列。由于高等植物體內(nèi),有絲分裂常見于根尖、芽尖等分生區(qū)細胞,新生根尖分生區(qū)細胞的細胞分裂旺盛,因此選取新生根尖作為實驗材料。
(2)解離的目的是使根尖分生區(qū)細胞相互分離開來,因此,解離時間不能太短,防止根尖分生區(qū)細胞不能相互分離。為使細胞相互分離,以觀察單個細胞中染色體的數(shù)目和形態(tài),蓋上蓋玻片后,需要在蓋玻片上再加一片載玻片,然后用拇指輕輕按壓載玻片。
(3)該實驗采用卡寶品紅作為染色體的染色劑,與卡寶品紅具有相似作用的試劑有醋酸洋紅液和龍膽紫溶液;吡羅紅甲基綠染色劑用于觀察細胞中DNA和RNA的分布;一定濃度的秋水仙素溶液可誘導染色體加倍。
(4)用光學顯微鏡觀察裝片時,需要把制成的裝片先放在低倍顯微鏡下觀察,掃視整個裝片,找到需要觀察的區(qū)域,再轉(zhuǎn)換成高倍鏡仔細觀察。如果直接用高倍顯微鏡觀察,會因為高倍鏡觀察范圍太小而不易掃視整個裝片,不容易找到分生區(qū)細胞。題干給出通過拍照,再對照片中的染色體進行計數(shù)、歸類、排列的操作分析染色體,且根尖分生區(qū)細胞進行的細胞分裂方式為有絲分裂,中期染色體的形態(tài)比較穩(wěn)定,數(shù)目比較清晰,便于觀察,所以本實驗應選擇處于有絲分裂中期且染色體形態(tài)、數(shù)目清晰的細胞進行拍照。
(5)圖中共有三個染色體組,可知中國水仙是三倍體(與三倍體無子西瓜相似),在減數(shù)分裂時同源染色體聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常的生殖細胞,所以中國水仙只開花不結(jié)實。
(6)高度分化的植物細胞不能發(fā)生有絲分裂,因此若選用花瓣作為實驗材料重復上述實驗,并不能觀察到染色體,無法驗證上述推論。
組別
增殖率(%)
(凋亡率)
Bcl-2基因的相對表達量
24 h
48 h
72 h
24 h
48 h
72 h
對照組
73
69
64
2
2
2
1
低濃度組
66
59
51
10
28
36
0.76
中濃度組
60
50
35
29
47
60
0.54
高濃度組
44
30
18
50
57
49
0.32
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